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为什么是对 <math>F</math> 做 SVD,而不是直接对 <math>P</math> 做 SVD?因为 <math>P</math> 编码的是条件转移分布,而 <math>F</math> 编码的是'''稳态下的长期概率流结构'''。对 <math>F</math> 做 SVD,相当于在稳态流网络中寻找最主要的流通道,也会自然压低低频状态的干扰。对于成块的情形,同一组状态在主右奇异向量上的坐标会呈现近似分段常数结构,因此能够被较稳定地恢复出来。
 
为什么是对 <math>F</math> 做 SVD,而不是直接对 <math>P</math> 做 SVD?因为 <math>P</math> 编码的是条件转移分布,而 <math>F</math> 编码的是'''稳态下的长期概率流结构'''。对 <math>F</math> 做 SVD,相当于在稳态流网络中寻找最主要的流通道,也会自然压低低频状态的干扰。对于成块的情形,同一组状态在主右奇异向量上的坐标会呈现近似分段常数结构,因此能够被较稳定地恢复出来。
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这种方法最适合用于'''近成块'''且存在明显谱间隙的系统:前几个奇异值主要反映组间的大尺度流动,后面的奇异值更多对应组内局部波动。这对应于一种特殊但常见的物理场景:系统各状态群之间的长期概率流量远弱于群内流量,形成类似“准吸引域”的结构,粒子长时间在群内游走,偶尔才跨越群边界。当 <math>P</math> 不是成块,而是近似成块(near-lumpable)时,该方法仍然可以工作,但需要满足一个关键条件:'''组间动力学的奇异值必须主导 <math>F</math> 的整体奇异值谱'''。
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这种方法适合用于'''近成块'''且存在明显谱间隙的系统:前几个奇异值主要反映组间的大尺度流动,后面的奇异值更多对应组内局部波动。这对应于一种特殊但常见的物理场景:系统各状态群之间的长期概率流量远弱于群内流量,形成类似“亚稳态”的结构,粒子长时间在群内游走,偶尔才跨越群边界。当 <math>P</math> 不是成块,而是近似成块(near-lumpable)时,可以预期该方法在偏离量较小时仍具有稳定性,但需要满足一个关键条件:'''组间动力学的奇异值必须主导 <math>F</math> 的整体奇异值谱'''。
    
需要注意的是,成块性的数学定义本身并'''不要求群内流量必须强于群间流量'''。成块性只要求同组状态到各组的转移概率总量相同,并不约束转移的方向强弱。设 <math>F = F_1 + F_2</math>,其中 <math>F_1</math> 是秩为 <math>r</math> 的成块部分,<math>F_2</math> 是组内局部动力学部分,两者行空间正交(<math>F_1 F_2^T = 0</math>) <math>\sigma_r(F_1) \gg \|F_2\|</math> 论文给出了分组错误率的上界:
 
需要注意的是,成块性的数学定义本身并'''不要求群内流量必须强于群间流量'''。成块性只要求同组状态到各组的转移概率总量相同,并不约束转移的方向强弱。设 <math>F = F_1 + F_2</math>,其中 <math>F_1</math> 是秩为 <math>r</math> 的成块部分,<math>F_2</math> 是组内局部动力学部分,两者行空间正交(<math>F_1 F_2^T = 0</math>) <math>\sigma_r(F_1) \gg \|F_2\|</math> 论文给出了分组错误率的上界:
    
<math>
 
<math>
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\text{Misclassification Rate} \leq \min \left \{ C \frac{\pi_{\max} r \tau_* (\log n)^2/n + \min \left \{ r (\sigma_1(F))^2, \|F_2\|_F^2 \right \} }{\sigma_r^2(F_1)}, r \right \}
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\text{Misclassification Rate} \leq \min \left \{ C \frac{\pi_{\max} r \tau_* (\log n)^2/n + \min \left \{ r (\sigma_1(F_2))^2, \|F_2\|_F^2 \right \} }{\sigma_r^2(F_1)}, r \right \}
 
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其中 <math>\pi_{max}</math> 为稳态分布中最大的的状态概率,<math>\tau_*</math> 为马尔科夫链的混合时间,<math>\sigma_1(F)</math> 为 <math>F</math> 的最大奇异值。
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其中 <math>\pi_{max}</math> 为稳态分布中最大的的状态概率,<math>\tau_*</math> 为马尔科夫链的混合时间,<math>\sigma_1(F_2)</math> 为 <math>F_2</math> 的最大奇异值。
    
分子中第一项是有限样本的统计误差,第二项是近似成块带来的结构偏差,分母是组间动力学的信号强度。因此,当系统虽然满足成块性、但组内转移概率反而很大时(即 <math>|F_2| \gtrsim \sigma_r(F_1)</math>,分母较小而分子较大会拉高错误率上界),SVD 提取的前 <math>r</math> 个方向会反映组内的局部动力学模式而非组间的成块结构,此时该方法会给出错误的分组。
 
分子中第一项是有限样本的统计误差,第二项是近似成块带来的结构偏差,分母是组间动力学的信号强度。因此,当系统虽然满足成块性、但组内转移概率反而很大时(即 <math>|F_2| \gtrsim \sigma_r(F_1)</math>,分母较小而分子较大会拉高错误率上界),SVD 提取的前 <math>r</math> 个方向会反映组内的局部动力学模式而非组间的成块结构,此时该方法会给出错误的分组。
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